中考物理二轮练习精讲精练9计算docWord格式文档下载.docx

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【例题1】微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。

某微波炉的铭牌如下表所示。

将体积为275ml、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃。

假设水的比热容为4.2×

103J/（kg·

℃）。

求：

〔1〕微波炉加热时，电路中的电流是多少？

〔2〕加热过程中消耗的电能是多少？

〔3〕加热过程中，水吸收的热量是多少？

【解析】对于电器铭牌，要注意其中所隐含的知识，如电压、功率等，甚至体积有时需要间接利用。

主要是抓住题目中的量，合理选择公式进行计算。

计算电流可以通过欧姆定律的公式也可以通过额定功率和额定电压关系，主要是通过题意看有哪些量。

此题通过额定电压和额定功率利用公式P=UI计算方便。

电热水壶消耗的电能可以利用电功的转化，计算电功可以利用公式W=Pt。

利用电热水壶的纯电阻电路，抓住电阻是不变的物理量，功率可以利用P=U2/R计算。

对于水吸热后温度升高，计算热量可以利用公式Q=cm（t-t0），其中的质量没有，可以通过质量和密度体积之间的关系间接即可。

【答案】〔1〕根据P=UI得，

1100w/220V=5A

〔2〕方法一：

根据W=Pt得，微波炉消耗的电能是：

W=Pt=1100W×

60s=6.6×

104J

方法二：

根据W=Pt得，微波炉消耗的电能：

W=Pt=1.1×

h≈0.0183kWh（0.0183∽0.02kWh都给总分值）

方法三：

W=UIt=220V×

5A×

〔3〕根据

得：

1.0×

103kg/m3×

275×

10-6m3=0.275kg

Q=cm（t-t0）得，水吸收的热量：

Q吸=c水m水〔t-t0〕=4.2×

℃）×

0.275kg×

（40℃-20℃）=2.31×

【例题2】电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具〔如图１〕。

它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。

电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。

下表是某型号电动自行车主要技术参数。

整车

整车质量

40kg

最高车速

≤30km/h

最大噪声

≤62dB

蓄电池

电压

48V

容量

12A.h

电动机

额定电压

额定功率

240W

（1）请你仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识。

请列举一例。

例如：

电动自行车的车座大而扁平，可减少压强。

答：

〔2〕行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？

〔取g=10N/kg〕

〔3〕电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？

〔4〕蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？

〔5〕假设蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？

〔6〕从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？

〔各举一条〕

【解析】此题中涉及到压强、电流、电功和速度等知识，考查知识的综合利用能力。

电动自行车中有很多的物理知识的应用，如车轮子中有轴承，减小摩擦，车轮上和车把上有很多花纹模式为了增大摩擦等。

在水平公路上行驶时受力平衡，压力等于重力，重力利用质量计算，通过压强等于压力除以受力面积。

额定电流的求法，可以通过额定功率和额定电压之间的关系。

利用能量之间的转化率，可以得出W能=80%W，可以利用W能=Uit计算。

利用W=FS计算机械功。

【答案】⑴例：

电动自行车的车轮可有凹凸不平的花纹，增大摩擦。

〔2〕估计身体的质量约为５０kg地面受到的压强：

P=F/S=（４０ｋg+５0ｋg）×

１０Ｎ／ｋg/0.01m2=０.９×

105Pa

〔3〕额定功率下的电流：

I=P/U=240W/４８V=５A

（4）蓄电池储存的电能：

Ｗ＝ＵＩｔ＝４８Ｖ×

１２Ａ×

３６００ｓ＝２０７３６００Ｊ（5）因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，即：

２０７３６００Ｊ×

80％=FS所以，电动自行车能连续电动行驶的路程：

S=

m

〔６〕优点：

无尾气、噪音小。

缺点：

蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境。

【例题3】〔09泰安〕泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。

该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0

×

103N，消耗燃油1.5×

10－3m3〔假设燃油完全燃烧〕。

假设燃油的密度ρ＝0.8×

103kg/m3，热

值q＝4×

107J/kg，求：

〔1〕专用车牵引力所做的功。

〔2〕热机效率η＝

〔式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量〕，那么该专用车的热机效率是多少？

【解析】此题是力和热的综合计算，涉及到机械功、热量和转化率。

机械功计算可以通过力和距离之间的关系，由于汽车匀速直线运动，牵引力等于摩擦力。

汽油完全燃烧产生的热量可以利用Q=mq,质量利用公式m=ρV计算带入到公式η＝

，利用其变形公式计算即可。

【答案】〔1〕因为专用车匀速行驶，所以牵引力F＝f＝3.0×

103N

牵引力做的功W＝Fs＝3.0×

103N×

5.6×

103m＝1.68×

107J

〔2〕消耗燃油的质量：

m＝ρV＝0.8×

1.5×

10－3m3＝1.2kg

燃油完全燃烧所产生的热量：

Q＝mq＝1.2kg×

4×

107J/kg＝4.8×

热机效率η＝

＝

＝35%

达标检测练习

1、〔2017四川广安，卷II第19题〕下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图12所示，R1和R2均为电热丝。

（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；

（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少；

〔3〕假设在用电

高

峰时，家庭电路实际电压为200V，电烤箱在高温档的实际功率是多少〔实际功率计算结果保

留到小数点后1位〕

【答案】解：

〔1〕I=U/R1=6V/10Ω=0.6A………………（2分）

〔2〕R总=U/

I，=6V/0.4A=15Ω……………（1分）[全品高考网]

R2=

R总-R1=15Ω-10Ω=5Ω

…………〔1分〕

〔3〕Q1=〔I，〕2R

t=〔0.4A〕2×

10Ω×

300s=48

0J…………〔3分〕

2、〔2017山东泰安，第291题〕小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）.[水的比热容C水=4.2×

103J/〔kg·

℃〕]

（1）通过观察天然气表得知消耗了0.01m3的天然气，如果天然气的密度是0.7kg/m3,烧水时消耗天然气多少千克？

〔2〕在此过程中水需要吸收多少热量？

（3）用额定功率是800W的电热壶在220V的额定电压下，烧开同样质量的水，假设电能转化为内能的效率是84％，那么通电时间是多少？

【答案】〔1〕m=ρv=0.7kg/m3×

0.01m3=7×

10-3kg

〔2〕Q吸=cm∆t=4.2×

℃〕×

1kg×

（100℃-20℃）=3.36×

105J

W=

=

=4×

t=

=500s

3、〔2017湖北宜昌，第37题〕目前市场上出现了一种新型热水器——空气能热水器，也称空气源热水器，它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。

其工作原理是：

空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为Q1，消耗的电能为Q2，通过热交换使热水得到的能量为Q3，即Q3=Q1+Q2.所以它的热效率〔Q3/Q2的比值〕可以达到300%~500%。

问：

〔1〕假设电热水器的热效率是80%，空气能热水器的热效率是400%，现将100kg的水从15℃加热到55℃，使用电功率都是1400W的电热水器和空气能热水器分别耗电多少？

所用时间分别是多少？

〔水的比热容为4.2×

103J/〔kg•℃〕〕

〔2〕请你根据以上计算说明，空气能热水器与电热水器相比，有哪些优点？

【答案】37、〔1〕Q3=cm（t-t0）=4.2×

103J/〔kg•℃〕×

100kg×

〔55℃-15℃〕=1.68×

空气热水器消耗电能

Q2=

=4.2×

106J

电热水器消耗电能

=2.1×

W电=P1t1t1=

=1.5×

104s

由Q2=W=P2t2得t2=

=3×

103s

〔2〕节能；

省时

4、（2017江苏泰州，第26题）图17是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图18是它的电路原理图。

其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻。

当S闭合时，饮水机处于加热状态；

当S断开时，饮水机处于保温状态。

〔1〕在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？

〔2〕饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，需用时14min〔水的比热容为4.2×

103J／kg·

℃〕.求此加热过程中:

①水吸收的热量；

②饮水机的加热效率。

〔3〕求电阻R1的阻值〔保温功率是指整个电路消耗的功率〕。

（1）在加热状态下，

（2）

（3）

5、（2017湖南邵阳，第34题）小红家里有一台饮水机，它铭牌上标出的有关数据如下表，工作电路如下图，S0是温控开关。

当开关S闭合、S0断开时，饮水机处于保温状态；

当开关S、S0都闭合时，饮水机处于加热状态。

〔1〕将1kg的水从23℃加热到93℃，水吸收的热量是多少？

〔2〕饮水机在加热状态下正常工作2min，消耗的电能是多少？

〔C水=4.2×

103J／（kg·

℃）〕

〔3〕当饮水机在保温状态下正常工作时，通过R2的电流为0.2A，此时饮水机消耗的功率是多少？

【答案】

（1）

（3）当开关S闭合、S0断开时，饮水机处于保温状态，此电路为R2的简单电路

6、〔2017年湖北省黄冈市第34题〕家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，下图是该用电器的工作原理图。

先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋转开关接ab开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到70℃；

温控旋转开关自动接cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅拌，搅拌均匀后，涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。

旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W，旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，发光二极管L规格为“2V0.2W”，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。

（忽略温度对电阻的影响）

〔1〕用电器正常工作时，求保温电热丝R0的电阻值。

〔2〕液体乙烯材料质量为6kg，初温为20℃，求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了多少热量【C液=1.8×

103J